Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính): Phần 2 - CĐ nghề Vĩnh Long

Bài 4. MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ
A. MỤC TIÊU
- Hiểu được nguyên lý hoạt động các mạch khuếch đại
- Lắp ráp được các mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ
- Rèn luyện tính cẩn thận
B. NỘI DUNG
1. Mạch khuếch đại E chung(CE: Common Emitter)
1.1 Sơ đồ mạch điện

- Điện trở R1, R2 phân áp cấp nguồn cho cực B tạo chế độ làm việc tĩnh.
- Điện trở RE phân cực cho cực E và tạo ổn định nhiệt.
- Điện trở RC phân cực cho cực C.
- Tụ điện Ci, Co ngăn dịng một chiều (DC) ở ngõ
1.2. Tính tốn phân cực

Tính tốn các thơng số:
VBB =

VCC
 R2 ;
R1 + R2

I CQ =  I B =

RB =

R1  R2
;
R1 + R2

IB =

VCEQ = VCC − I CQ ( RC + RE )

VBB − VBE
V −V
 BB BE ;
RB
RB (1 +  )
+ RE
+
RE





VBB − VBE
V −V
 BB BE
RB + (1 +  ) RE RB +  RE



37


1.3. Tính cơng suất khuếch đại và độ lợi

Sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ đầy đủ của Transistor BJT
- Hệ số khuếch đại dòng h fe   =

iC
ib

- Trở kháng ngõ vào giữa cực B và cực E:
h ie = m  h fe 

Đặt re =

VT
I CQ

VT
I EQ

với m = (12) thường chọn m = 1, VT = 25mV.

 hie =   re

- Tham số hre, hoe có giá trị rất nhỏ thường bỏ qua.

Hinh: Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ bỏ qua hre, hoe của Transistor BJT

Hình: Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ mạch khuếch đại E chung
- Tính hệ số khuếch đại dòng điện (Độ lợi về dòng điện)
Ai =

 RC
i o i L ib
=  = −h fe 

ii ib ii
 RC + RL

Chứng minh: Điện áp tại: Vo = iL RL = −h feib 


Rb

 R + h + (1 + h )R
ie
fe
E
 b

RL  RC
RC
i
 L = −h fe
RL + RC
ib
RL + RC

Điện áp tại B: Vb = ib hie + ie RE = ib hie + (1 + h fe ) ib RE = ib hie + (1 + h fe ) RE 
38






Đặt Z = hie + (1 + h fe )RE   Vb = ib  Z = ii 
Suy ra

Rb  Z
Rb + Z

Với Rb = R1 R2

ib
Rb
Rb
=
=
ii Rb + Z Rb + hie + (1 + h fe )RE

- Hệ số khuếch đại điện áp (Độ lợi về điện áp)
AV =

 R  RL
Vo Vo ib
= 
= −h fe  C
Vi
ib Vb
 RC + RL


1



 hie + (1 + h fe )RE

Chứng minh: Điện áp tại: Vo = −h fe ib 






RL  RC
V
R  RC
 o = −h fe  L
RL + RC
ib
RL + RC

Điện áp tại: Vb = ib hie + (1 + h fe )RE  
- Tổng trở ngõ vào: Zin =
- Tổng trở ngõ ra: Zo =

ib
1
=
Vb hie + (1 + h fe )RE

Vin Rb   hie + (1 + h fe ) RE 
=
ii

Rb + hie + (1 + h fe ) RE

Vo
= RC khi Vin =0
io

2. Mạch khuếch C chung (CC: Common Collector)
2.1. Sơ đồ mạch

- Điện trở R1, R2 phân áp cấp nguồn cho cực B.
- Điện trở RE phân cực cho cực E.
- Tụ điện Ci, Co ngăn dòng một chiều (DC).

39


2.2. Tính tốn phân cực (học sinh xem lại mục 1.2)
2.3. Tính cơng suất khuếch đại và độ lợi

Hình: Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ mạch khuếch
- Hệ số khuếch đại dòng điện (Độ lợi về dòng điện) Ai =

Ai =

 RC
i o i L i e ib
=   = (1 + h fe )
ii i e ib ii
 RC + RL

io
ii



Rb


 R + h + (1 + h ) R R 
ie
fe
E
L 
 b

Chứng minh:
- Điện áp tại: Vo = iL RL = ie 
ie = (1 + h fe )ib 

Ta có

- Điện áp tại:
- Đặt



RL  RC
RC
i
 L =

RL + RC
ie RL + RC

ie
= 1 + h fe
ib

Z C = hie + (1 + h fe )RE RL

Vb = ii



Vb = ib hie + ie RE RL = ib hie + (1 + h fe )RE RL

 và R

b



= R1 R2

Rb  Z C
i
Rb
Rb
= ib  Z C  b =
=
Rb + Z C

ii Rb + Z C Rb + hie + (1 + h fe )RE RL

- Hệ số khuếch đại điện áp (Độ lợi về điện áp) AV =

AV =

Vo
Vi


 R  RL 
Vo Vo Vo ie ib
1


=
=
 
= (1 + h fe )  C
 h + (1 + h )R R 
Vi Vb
ie ib Vb
R
+
R
C
L
ie
fe
E

L




Chứng minh:
- Điện áp tại:

Vo = ie 

RL  RC
V
R  RC
 o = L
RL + RC
ie
RL + RC

- Điện áp tại: Vb = ib hie + (1 + h fe )RE RL  

40

(6.12)

ib
1
=
V b hie + (1 + h fe )RE RL

- Tổng trở ngõ vào Z in =

Rb  (hie + (1 + h fe )RE RL )
Vin
= Rb Z C =
ii
Rb + hie + (1 + h fe )RE RL

- Tổng trở ngõ ra Zo Z o =

Vout
= RE hib
io

khi Vin =0

- Các đặc tính của mạch khuếch đại C chung
-

Tín hiệu vào cực B, ra cực E, mạch có tính đồng pha.
Khuếch đại dịng (dịng điện áp ngõ ra lớn hơn ngõ vào).
Không khuếch đại áp (điện áp ngõ ra nhỏ hơn ngõ vào).
Trở kháng ngõ vào vài kΩ đến vài chục kΩ.
Trở kháng ngõ ra nhỏ vài Ω đến vài trăm Ω.

- Ứng dụng của mạch khuếch đại C chung(CC)
Mạch khuếch đại C chung khuếch đại dòng, khơng khuếch đại áp nên thường dùng
mạch ngõ ra có dịng lớn, các mạch cơng suất lớn
3. Mạch khuếch đại cực B chung(CB: Common Base)
3.1. Sơ đồ mạch

- Điện trở R1, R2 phân áp cấp nguồn cho cực B.
- Điện trở RE phân cực cho cực E và tạo ổn định nhiệt.
- Điện trở RC phân cực cho cực C.
- Tụ điện Ci, Co ngăn dòng một chiều (DC).
- Tụ điện CB nối cực B xuống mass đối với tín hiệu xoay
3.2. Tính tốn phân cực(xem lại mục 1.2)
3.3. Tính công suất khuếch đại và độ lợi

41


Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ mạch khuếch đại B chung
- Hệ số khuếch đại dòng điện (Độ lợi về dòng điện)
Ai =

io i L ie  RC
=  =
ii ie ii  RC + RL

 RE 


 RE + hib 

Chứng minh: Điện áp tại Vo = i L RL = −ie 
Điện áp tại Vb = −ie hib = ii 

RL  RC
RC

i
 L =−
RL + RC
ie
RL + RC

RE  hib
i
RE
 e =−
RE + hib
ii
RE + hib

- Hệ số khuếch đại điện áp (Độ lợi về điện áp)
AV =

Vo Vo ie  RC .RL  1 
=  =
 
Vi ie Vi  RC + RL  hib 

Chứng minh: Điện áp tại: Vo = −ie 

RL  RC
V
R  RC
 o =− L
RL + RC
ie

RL + RC

Điện áp tại: Ve = −ie hie 
- Tổng trở ngõ vàoZin: Z in =
- Tổng trở ngõ ra Zo: Z o =

ie
1
=−
Ve
hib

Vin
R h
= RE hib = E ib
ii
RE + hib

Vout
= RC
io

khi Vin = 0

- Các đặc tính của mạch khuếch đại B chung
- Tín hiệu vào cực E, ra cực C, mạch có tính đồng pha ( vào dương, ra dương).
- Khuếch đại áp; Khơng khuếch đại dịng (dịng điện ngõ ra nhỏ hơn ngõ vào).
- Trở kháng ngõ vào nhỏ từ vài chục Ω đến vài trăm Ω.
- Trở kháng ngõ ra lớn từ vài chục kΩ đến trăm k Ω.
- Ứng dụng của mạch khuếch đại B chung

Mạch khuếch đại B chung chỉ khuếch đại áp không khuếch đại dịng nên thường
dùng trong các mạch có dịng ra nhỏ công suất thấp, trở kháng vào thấp nên dùng
khuếch đại tần số cao.

Câu hỏi ôn tập
- Cho biết đặc điểm của mạch ghép CE, CB, CC ?

42


Bài 5. MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT
A. MỤC TIÊU
- Hiểu được nguyên lý hoạt động các mạch khuếch đại công suất
- Lắp ráp được các mạch khuếch đại
- Rèn luyện tính cẩn thận, siêng năng
B. NỘI DUNG
1. Mạch khuếch đại đẩy kéo
1.1. Những vấn đề chung về tầng khuếch đại công suất đẩy kéo
Trong phần này ta khảo sát một số dạng mạch cơng suất loại B thơng dụng.
Tín hiệu vào có dạng hình sin sẽ cung cấp cho 2 tầng cơng suất khác nhau. Nếu tín
hiệu vào là hai tín hiệu sin ngược pha, 2 tầng cơng suất giống hệt nhau được dùng, mỗi
tầng hoạt động ở một bán kỳ của tín hiệu. Nếu tín hiệu vào chỉ có một tín hiệu sin,
phải dùng 2 transistor cơng suất khác loại: một NPN hoạt động ở bán kỳ dương và một
PNP hoạt động ở bán kỳ âm.
Để tạo được 2 tín hiệu ngược pha ở ngỏ vào(nhưng cùng biên độ), người ta có thể
dùng biến thế có điểm giữa(biến thế đảo pha), hoặc dùng transistor mắc thành mạch
khuếch đại có độ lợi điện thế bằng 1 hoặc dùng op- amp mắc theo kiểu voltage follower như diễn tả bằng sơ đồ sau:

43

1.2. Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo hoạt động ở chế độ B

- Trong bán kỳ dương của tín hiệu, Q1 dẫn. Dòng i1 chạy qua biến thế ngõ ra tạo cảm
ứng cấp cho tải. Lúc này pha của tín hiệu đưa vào Q2 là âm nên Q2 là âm nên Q2 ngưng
dẫn.
- Đến bán kỳ kế tiếp, tín hiệu đưa vào Q2 có pha dương nên Q2 dẫn. Dòng i2 qua biến
thế ngõ ra tạo cảm ứng cung cấp cho tải. Trong lúc đó pha tín hiệu đưa vào Q1 là âm
nên Q1 ngưng dẫn.
Chú ý là i1 và i2 chạy ngược chiều nhau trong biến thế ngõ ra nên điện thế cảm ứng
bên cuộn thứ cấp tạo ra bởi Q1 và Q2 cũng ngược pha nhau, chúng kết hợp với nhau
tạo thành cả chu kỳ của tín hiệu.

Thực tế, tín hiệu ngõ ra lấy được trên tải không được trọn vẹn như trên mà bị biến
dạng. Lý do là bị bắt đầu một bán kỳ, transistor không dẫn điện mà phải chờ khi biên
độ vượt qua điện thế ngưỡng VBE. Sự biến dạng này gọi là sự biến dạng xuyên
tâm(cross-over). Để khắc phục, người ta phân cực VB dương một chút(ví dụ ở
transistor NPN) đển transistor có thể dẫn điện tốt ngay khi có tín hiệu áp vào chân B.
Cách phân cực này gọi là phân cực loại AB. Chú ý trong các phân cực này độ dẫn điện
của transistor công suất không đáng kể khi chưa có tín hiệu

44


1.3. Phân tích mạch điện
Hình bên dưới là đặc tuyến ngõ ra của mạch công suất hạng B. Điểm làm việc
tĩnh Q là điểm cắt trục hoành ở điểm Vcc, đường tải tĩnh gần như thẳng đứng từ điểm
Q song song với trục tung vì điện trở cuộn sơ cấp nhỏ.
Để có cơng suất ra lớn nhất thì đường tải động là đường thẳng từ Q vẽ tiếp xúc
với đường công suất tiêu tán cực đại PDmax tại điểm Q’ với tọa độ:

IC =

VCC
,
2 RL

VCC
2

VCE =

Đường tải động cắt trục tung tại điểm I CC max =

VCC
R' L

Tải R’L là tải RL được qui về sơ cấp nhưng chỉ xét nửa cuộn trên hoặc dưới. Nếu gọi số
vòng dây của nửa cuộn sơ cấp là N1 và số vòng dây thứ cấp là N2 thì:
R' L
N
= ( 1 )2
RL
N2

 R' L = RL (

N1 2
)
N2

Điểm Q’ tiếp xúc với đường công suất cực đại PDmax nên ở điểm này công suất tiêu tán
cũng chính là PDmax.
Ta có:

PD max = I C .VCE

2
VCC
VCC VCC
=
X
=
2 R' L
2
4 RL

Như vậy nếu có một transistor với PDmax cụ thể thì khi chọn nguồn VCC ta sẽ tính được
tải R’L để chọn biến áp và tải RLở thức cấp.
Theo đặc tuyến thì ta có:
I C = iC max =

VCC
R' L

(vì chỉ có một bán kỳ)

VCE = vce max = VCC (vì chỉ có một bán kỳ)

- Công suất ra tải cực đại do hai transistor cung cấp là:
P' 01 =

iC max
2

x

vce max
2

=

VCC
2 R' L

x

VCC
2

=

2
VCC
2 R' L

Ở trạng thái tĩnh hai transistor không tiêu hao điện. Khi khuếch đại thì dịng điện đốt
nóng transistor chính là dịng điện IC ở trị số trung bình là:
IC =

iC max



=

VCC
 .R' L

- Công suất điện cung cấp cho mạch bởi nguồn VCC là:

45


PCC = 2.VCC I C = 2.VCC .

Hay PCC

VCC
R' L

2
2 VCC
= x
 R' L

- Hiệu suất cực đại của mạch là:
=

P' 0


x100% = x100% = 78,5%
PCC
4

Như vậy mạch khuếch đại hạng B có hiệu suất cao hơn hạng A. Tuy nhiên
mạch khuếch đại hạng B có nhược điểm là tín hiệu ra bị biến dạng xuyên trục.

2. Mạch khuếch đại OCL
Mạch khuếch đại công suất OCL được cấp nguồn đối xứng +VCC,
-VCC, nên điện thế ngõ ra bằng 0v, do đó được ghép trực tiếp với loa mà khơng dùng tụ
điện, nên gọi là OCL
OCL: Output Capacitor Less: Ngõ ra không dùng tụ điện.

46


2.1. Sơ đồ mạch điện:

Trong đó:
-

R1, R2, R3: Là các thành phần điện trở phân cực cho Q1, Q2.

-

C1, C2: Là các tụ điện liên lạc(cho tín hiệu AC qua, ngăn DC).

Nguyên lý hoạt động:
- Giả sử Vi có bán kỳ dương, bán kỳ này sẽ làm cho Q2 ngưng dẫn, Q1 dẫn, dòng điện
từ nguồn VCC qua Q1 rồi qua loa xuống mass, tại loa xuất hiện bán kỳ dương.

- Khi Vi có bán kỳ âm, bán kỳ này làm cho Q1 ngưng dẫn, Q2 dẫn mạnh. Dòng điện từ
mass qua loa, qua Q2 trở về nguồn âm. Tại loa xuất hiện bán kỳ âm. Như vậy với một
chu kỳ hình sin của Vi tại loa cũng xuất hiện một tín hiệu hình sin tương tự.
2.2. Tính tốn cơng suất
- Dòng điện qua tải tối đa là: ic max =

VCC
RL

1
2

1
2

- Công suất cực đại trên tải: PL max = RL ic2max = RL (

VCC 2
)
RL

- Công suất do nguồn cung cấp:
PCC = VCC

PCC =

ic max

2VCC





(do một nguồn cung cấp)

ic max =

2
2VCC
(do hai nguồn cung cấp)
RL

- Công suất tiêu tán trên mỗi transistor:
2 PC = PCC(2 nguồn)- PL
 PC =

PCC ( 2 nguon)
2

Lấy đạo hàm hai vế ta được:

47

−

PL VCC
1
=
ic max − RL ic2max (1)

2

4


PC' =

VCC



−

1
RL ic max
2

Triệt tiêu đạo hàm bằng 0
Ta được:
ic max =

Thay (2) vào (1) ta được: PC max

2VCC
(2)
RL

2
VCC
= 2

 RL

- Hiệu suất:
 max =

PL max

= = 78,5%
PCC max 4

+ Ưu nhược điểm
* Ưu điểm
- Khả năng chống nhiểu tốt, do thường được sử dụng kiểu khuếch đại vi sai ở ngõ vào
- Đáp tuyến tần số rộng, do không dùng tụ và biến thế ra loa
- Mạch kết cấu gọn, ít linh kiện
* Nhược điểm
Do ngõ ra khơng dùng tụ được ghép trực tiếp với loa, nên dể bị cháy loa khi tầng cơng
suất có sự cố, vì vậy cần phải có mạch bảo vệ loa.

48


2.3 Mạch ứng dụng

- Mạch khuếch đại công suất OCL được cấp nguồn đối xứng +Vcc, -Vcc, nên điện
thế điểm giữa bằng 0v. Do đó được ghép trực tiếp vào loa không qua tụ, nên gọi là
mạch công suất OCL.
- Do cấp nguồn đối xứng nên ngõ vào được dùng kiểu khuếch đại vi sai, do đó mạch
có khả năng chống nhiễu rất tốt.
+ Nhiệm vụ linh kiện.

- Q1, Q2: Cặp khuếch đại vi sai được phân cực bằng R1, R2, R3, R4, R5.
- Q3: Tiền driver: khuếch đại công suất nhỏ chế độ lớp A được phân cực trực tiếp từ
Q1 và được ghép trực tiếp ra tải là Q4, Q5, Q6, Q7, và có R7, R8 được xem là tải một
chiều cho Q3.
- Q4, Q5: Cặp bổ phụ công suất nhỏ, hay gọi là cặp driver ghép phức hợp (Darlington)
với Q6, Q7 nhằm tăng hệ số khuếch đại dịng điện
- Q6, Q7: Cặp bổ phụ cơng suất lớn
- Q4, Q5, Q6, Q7: Là hai bộ khuếch đại công suất chế độ AB theo nguyên lý kéo
đẩy(push – pull). Được phân cực chế độ lớp AB nhờ thành phần 4 diode D1, D2, D3,
D4 và R9.
- R9: Điều chỉnh điện áp phân cực từ 2v –4v. Chỉnh R9 sao cho mỗi transistor có VBE
= 0.5v làm việc đúng chế độ lớp AB tránh méo xuyên tâm. Nên R9 có tên gọi là biến
trở bias: điều chỉnh phân cực cho tần KĐCS, chỉnh méo xuyên tâm.
- R10, R11, R12, R13: Thành phần bổ chính nhiệt cho Q4, Q5, Q6, Q7.
- R14, C6: Đây là mạch lọc Zobel, có tác dụng cân bằng độ lợi với mọi tần số, chống
méo tần số.
49


- R15, L1: Mạch nâng độ lợi âm trầm, tăng tiếng bass cho ampli.
- R16, C2, Dz1: Mạch ổn áp cấp cho tầng khuếch đại vi sai.
- C1: Liên lạc tín hiệu ngỏ vào, ngăn thành phần DC, nối tắt với thành phần AC
- C3: Tụ thoát, ngăn DC, nối tắt tín hiệu hồi tiếp âm xuống mass.
- R5, R6: Xác định tỉ số hồi tiếp âm, quyết định độ khuếch đại cho toàn mạch
Độ khuếch đại hồi tiếp âm được xác định bằng tỉ số:
AVf = 1 + R5/ R6
- C4: Tụ Bootstrap: Tụ tự cữ đóng vai trị hồi tiếp dương tăng độ khuếch đại cho Q3.
- C5: Hồi tiếp âm chống dao động tự kích.
+ Nguyên lý hoạt động.
Tín hiệu từ ngỏ Main In đưa đến cực B của Q1 được Q1 khuếch đại lấy ra cực

C, truyền đến cực B của Q3 khuếch đại lấy ra cực C của Q3, đưa đến cực B của Q4,
Q5 có tín hiệu giống y như nhau, vì 4 diode phân cực thuận xem như nối tắt về mặt tín
hiệu
Nếu tại cực C của Q3 có nửa chu kỳ dương làm cho Q4 phân cực thuận, Q5
phân cực nghịch, nên Q4 dẫn, Q5 ngưng dẫn kéo theo Q6 dẫn mạnh, Q7 ngưng dẫn.
Dòng Ic của Q6 qua loa xuống mass, tạo động lực đẩy loa.
Nửa chu kỳ tiếp theo có bán kỳ âm nên Q4 phân cực nghịch, Q5 phân cực thuận
do đó Q4 ngưng dẫn, Q5 dẫn làm cho Q6 ngưng, Q7 dẫn. Dòng Ic của Q7 từ mass qua
loa về nguồn âm ngược chiều với Ic của Q6, nên tạo động lực kéo loa.
Loa được kéo đẩy làm rung màn loa phát ra âm thanh theo tần số tín hiệu. Nên
mạch khuếch đại cơng suất như trên được gọi là mạch khuếch đại Push – Push. Như
vậy dòng điện qua loa là hai dịng điện nữa hình sin ngược chiều nhau.
3. Mạch khuếch đại OTL
- Mạch khuếch đại công suất OTL được cấp nguồn đơn, tầng công suất đẩy kéo dùng
hai transistor bổ phụ đối xứng, nên điện thế ra loa bằng ½ nguồn (mỗi transistor cơng
suất làm việc ½ nguồn). do đó phải dùng tụ ra loa, không dùng biến thế ra loa gọi là
OTL.
OTL: Output Transformer Less: ngõ ra không dùng biến thế.

50


3.1. Sơ đồ mạch điện

Trong đó:
-

R1, R2, R3: Là các thành phần điện trở phân cực cho Q1, Q2.

-

C1, C2: Là các tụ điện liên lạc(cho tín hiệu AC qua, ngăn DC).

-

C3: Là tụ xuất âm

-

Thường chọn RE<< RL

Nguyên lý hoạt động:
- Giả sử Vi có bán kỳ dương, bán kỳ này sẽ làm cho Q2 ngưng dẫn, Q1 dẫn, dòng điện
từ nguồn VCC qua Q1 qua RE và nạp vào tụ C3 theo chiều như hình vẽ rồi qua loa
xuống mass, tại loa xuất hiện bán kỳ dương.
- Khi Vi có bán kỳ âm, bán kỳ này làm cho Q1 ngưng dẫn, Q2 dẫn mạnh. Dòng điện từ
cực dương của tụ C3 qua RE qua Q2 xuống mass rồi từ mass qua loa trở về cực âm. Tại
loa xuất hiện bán kỳ âm. Như vậy với một chu kỳ hình sin của Vi tại loa cũng xuất hiện
một tín hiệu hình sin tương tự. Tuy nhiên biên độ đỉnh của tín hiệu hình sin này có giá
trị tối đa là:
VOP max =

VCC
2

Từ đó ta suy ra được dịng qua tải tối đa là:
iC max =

VCC
2 RL

3.2. Tính tốn cơng suất
- Công suất tối đa là:
PL =

PL max

1
2
R L icm
2
2
VCC 2 VCC
1
= RL (
) =
2
2 RL
8 RL

51


- Công suất do nguồn cung cấp:
PCC=VCC.ICC
 PCC =

VCC

PCC max =

VCC





với ICC=

icm



icm

x

VCC
V2
= CC
2RL 2RL

- Công suất tiêu tán trên mỗi transistor:
2PC = PCC - PL
 PC =

PCC PL VCC
1
2
(1)

−
=
icm − RL icm
`
2
2
2
4

Tính PCmax:
Lấy đạo hàm theo icm ta được icm =

VCC
(2)
RL

Thay (2) vào (1) ta được
PC max

2
VCC
=
4 2 RL

- Hiệu suất:
 max =

PL max

= = 78,5%

PCC max 4

+ Ưu nhược điểm:
* Ưu điểm
- Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo dùng transistor bổ phụ, không dùng biến thế ra
loa, nên ít tốn linh kiện
- Hiệu suất cao vì khơng tổn hao trên biến thế
- Âm thanh đạt chất lượng hơn, do đáp tuyến tần số rộng, không bị suy giảm tín hiệu
tần số cao do tụ ký sinh trong máy biến thế
* Nhược điểm
- Phải chỉnh điểm ra loa bằng nửa nguồn cung cấp
- Khó tìm cặp transistor cơng suất bổ phụ hoàn toàn chỉ gần giống nhau.
3.3 Mạch ứng dụng thực tế
- Thường dùng trong máy radio cassette.
- Trong mạch vert trong tivi màu

52


* Mạch điện thực tế:

Câu hỏi ơn tập
1. Trình bày ưu nhược điểm của mạch khuếch đại công suất OTL
2. Trình bày ưu nhược điểm của mạch khuếch đại cơng suất OCL
3. Vẽ sơ đồ bộ nguồn mạch OCL

53


BÀI 6. MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

A. MỤC TIÊU
- Hiểu được nguyên lý hoạt động các mạch thuật toán;
- Lắp ráp được các mạch;
- Tính tư duy khoa học, suy luận chặc chẽ. Tính chính xác trong cơng việc.
B. NỘI DUNG
1. Vi mạch thuật toán
1.1 Khái niệm chung
- Vi mạch khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier) goi tắt là Op- có khả
năng thực hiện các phép biển đổi tốn học như cộng trừ, biến đổi tỷ lệ, vi tích phân,
khuếch đại, biến đổi tín hiệu, các bộ lọc tích cực, tạo hàm trong các tín hiệu tương tự.
- Vi mạch khuếch đại thuật toán bên trong gồm các tầng khuếch đại vi sai, dùng
khuếch đại tín hiệu vào, khuếch đại đầu ra. cho phép khả năng tải dịng lớn, có các
mạch chống ngắn mạch và hạn chế dòng điện.Vi mạch khuếch đại thuật tốn phổ dụng
là 741.

Kí hiệu và hình dạng của vi mạch thuật toán (Op-Amp)
− Vin- là điện áp ngõ vào tại (-) gọi là ngõ vào đảo.
− Vin+ là điện áp tại ngõ vào (+) gọi là ngõ vào khơng đảo.
− Iin- là dịng điện ngõ vào tại (-).
− Iin+ là dòng điện tại ngõ vào (+).
1.2. Mạch khuếch đại đảo.

54


1.3. Mạch khuếch đại không đảo.

+ Một số Op – Amp thường dùng trong ampli.
- Op – Amp JRC 4558.
a. Hình dạng.

b. Sơ đồ chân.

- Op – Amp TL 082.
a. Hình dạng.

55


b. Sơ đồ chân.

 Chú ý:
-

Op – Amp cấp nguồn đơn: Chân số 4 nối mass, điện thế đo được tại các
chân còn lại phải bằng nửa nguồn cung cấp
Op – Amp cấp nguồn đôi: Chân số 4 nối với nguồn – Vcc, điện thế đo
được tại các chân còn lại phải bằng 0v.

1.4. Mạch cộng
1.4.1. Mạch cộng đảo

56


1.4.2. Mạch cộng không đảo

57

1.5. Mạch trừ

58


Câu hỏi ôn tập
1. Cho biết đặc điểm của mạch khuếch đại đảo pha
2. Vẽ sơ đồ chân của IC TL082, giải thích nhiệm vụ từng chân linh kiện

59


Bài 7. THYRISTOR
A. MỤC TIÊU
- Hiểu được nguyên lý hoạt động của họ Thyristor
- Xác định được chân linh kiện
- Xác định được linh kiện còn tốt hay hỏng
- Rèn luyện tính cẩn thận, thẩm mỉ, say mê.
B. NỘI DUNG
1. SCR (Thyristor – Silicon Controlled Rectifier)
1.1. Cấu tạo – Ký hiệu
SCR được cấu tạo bởi 4 lớp bán dẫn PNPN (có 3 nối PN). Như tên gọi ta thấy SCR là
một diode chỉnh lưu được kiểm soát bởi cổng silicium. Các tiếp xúc kim loại được tạo
ra các cực Anod A, Catot K và cổng G.

60


1.2. Nguyên lý hoạt động
Nếu ta mắc một nguồn điện một chiều VAA vào SCR như hình sau. một dịng

điện nhỏ IG kích vào cực cổng G sẽ làm nối PN giữa cực cổng G và catot K dẫn
phát khởi dòng điện anod IA qua SCR lớn hơn nhiều. Nếu ta đổi chiều nguồn VAA
(cực dương nối với catod, cực âm nối với anod) sẽ khơng có dịng điện qua SCR
cho dù có dịng điện kích IG. Như vậy ta có thể hiểu SCR như một diode nhưng có
thêm cực cổng G và để SCR dẫn điện phải có dịng điện kích IG vào cực cổng.
Ta thấy SCR có thể coi như

IA

A

tương đương với hai transistor PNP và
NPN liên kết nhau qua ngõ nền và thu.
Khi có một dịng điện nhỏ IG kích
vào cực nền của Transistor NPN T1 tức

IG

cổng G của SCR. Dòng điện IG sẽ tạo ra
dòng cực thu IC1 lớn hơn, mà IC1 lại
chính là dịng nền IB2 của transistor PNP
T2 nên tạo ra dòng thu IC2 lại lớn hơn

G
Cổng
(Gate)

RG

P

N

VA

P

K

N

RA

K
VAA
VGG

trước… Hiện tượng này cứ tiếp tục nên
cả hai transistor nhanh chóng trở nên
bảo hịa. Dịng bảo hịa qua hai

Hình 8.2

transistor chính là dịng anod của SCR. Dịng điện này tùy thuộc vào VAA và điện trở
tải RA.
Cơ chế hoạt động như trên của SCR cho thấy dòng IG không cần lớn và chỉ cần
tồn tại trong thời gian ngắn. Khi SCR đã dẫn điện, nếu ta ngắt bỏ IG thì SCR vẫn tiếp
tục dẫn điện, nghĩa là ta không thể ngắt SCR bằng cực cổng, đây cũng là một nhược
điểm của SCR so với transistor.
Người ta chỉ có thể ngắt SCR bằng cách cắt nguồn VAA hoặc giảm VAA
sao cho dòng điện qua SCR nhỏ hơn một trị số nào đó (tùy thuộc vào từng SCR) gọi

là dịng điện duy trì IH (hodding current).

61